Phép chiếu hình bản đồ là một kỹ thuật vô cùng quan trọng trong ngành bản đồ học, giúp chuyển đổi hình ảnh ba chiều của Trái Đất lên mặt phẳng hai chiều của bản đồ. Giống như một “cầu nối” kỳ diệu, phép chiếu hình bản đồ cho phép chúng ta khám phá thế giới rộng lớn một cách trực quan và dễ dàng hơn.
Bài viết này sẽ dẫn dắt bạn đi sâu vào khám phá thế giới kỳ diệu của phép chiếu hình bản đồ, từ đó giúp bạn hiểu rõ hơn về “công cụ” thiết yếu này và biết cách sử dụng nó hiệu quả.
Định nghĩa phép chiếu bản đồ
Phép chiếu bản đồ là một phương pháp hiển thị trái đất của chúng ta (hoặc các phần nhỏ hơn của nó) trên một bề mặt phẳng. Nó liên quan đến việc chuyển vĩ độ và kinh độ của trái đất hình cầu của chúng ta, là 3D, lên bề mặt phẳng và 2D. Thế giới của chúng ta không phẳng, nhưng khi chúng ta nhìn vào bản đồ, nó được vận dụng theo cách mà chúng ta có thể nhìn nó từ một góc độ phẳng.
Tại sao việc chiếu bản đồ lại quan trọng?
Nếu việc này có thể thực hiện một cách dễ dàng, thì thế giới có thể được biểu diễn trong hình dạng tự nhiên của nó, tức là một hình cầu. Điều đó đồng nghĩa với việc chúng ta sẽ luôn mang theo một quả cầu địa lý cá nhân đi khắp mọi nơi.
Tuy nhiên, việc này không thực tế lắm. Ngoài ra, quả cầu địa lý không hiệu quả trong việc cung cấp thông tin chi tiết; hãy thử tưởng tượng việc dùng một quả cầu nhỏ để tìm đường đến một cửa hàng bánh ở gần bạn!
Phép chiếu này hoạt động như thế nào?
Trên quả địa cầu có các đường vĩ độ và kinh độ. Đường vĩ độ nằm ngang, hiển thị khoảng cách từ xích đạo (bắc hoặc nam). Các đường kinh độ thẳng đứng, đo phía đông và phía tây của đường Kinh tuyến chạy qua Greenwich ở Anh.
Khi chiếu, các đường vĩ độ và kinh độ này được chuyển sang Hệ tọa độ Descartes. Đây chỉ là trục X và Y quen thuộc nhất trong nghiên cứu toán học. Để hình dung phép chiếu này, hãy nghĩ đến việc đặt một mảnh giấy lên một quả địa cầu; đây là cách một bản đồ có thể được xây dựng. Nếu tờ giấy này được đặt trên một quả địa cầu, nó sẽ không vừa khít vì cả hai đều có hình dạng khác nhau.
Điều này có nghĩa là tờ giấy hoặc quả địa cầu bằng cách nào đó cần phải thay đổi để phù hợp với nhau (trong trường hợp này là tờ giấy). Điều này được gọi là biến dạng. Khi tờ giấy chạm vào quả địa cầu sẽ có hình chiếu chính xác. Khi tờ giấy ở xa quả địa cầu hơn, sự biến dạng này sẽ xảy ra.
Các loại phép chiếu bản đồ
Có 3 loại phép chiếu bản đồ khác nhau. Tất cả đều chiếu thế giới theo những cách hơi khác nhau, mang đến những mức độ biến dạng khác nhau.
Phương vị
Phép chiếu bản đồ này dựa trên mặt phẳng, còn được gọi là phép chiếu mặt phẳng. Từ góc nhìn trên hoặc dưới của quả địa cầu, hình chiếu có thể hiển thị một/một phần bán cầu. Nó tạo ra một bản đồ hình tròn. Đây không phải là phép chiếu bản đồ phổ biến nhất.
Hình nón
Đối với những hình chiếu này, giấy có thể được quấn quanh một phần của quả địa cầu theo hình nón. Những loại bản đồ này sẽ không hiển thị toàn bộ địa cầu vì độ biến dạng sẽ quá lớn mà hiển thị các phần hoặc bán cầu của địa cầu. Chúng tạo ra bản đồ hình bán nguyệt khi hình nón được trải rộng ra.
Hình trụ
Phép chiếu này sử dụng bản đồ hình chữ nhật với các đường tọa độ thẳng (cả dọc và ngang) và khi bạn quấn nó quanh một quả địa cầu, nó sẽ tạo ra hình trụ hoặc hình ống khi các cạnh của tờ giấy chạm vào nhau.
Những bản đồ này chính xác ở đường xích đạo; tuy nhiên, cực bắc và cực nam trở nên rất méo mó, nơi trái đất bắt đầu cong. Với những loại phép chiếu này, việc hình dung toàn bộ thế giới trở nên dễ dàng hơn, ngay cả khi độ chính xác không quá cao.
Phép chiếu Mercator
Là nhà địa lý, thuật ngữ này sẽ quen thuộc. Đây là phép chiếu bản đồ nổi tiếng nhất và được công nhận nhất trên thế giới. Phép chiếu Mercator là một bản đồ hình trụ được tạo ra vào năm 1569 nhưng Gerardus Mercator. Phép chiếu này được sử dụng rộng rãi trong các trường học và thậm chí Google đã sử dụng nó cho đến năm 2018.
Mặc dù phép chiếu Mercator có vấn đề nhưng nó vẫn là một trong những phép chiếu bản đồ được sử dụng rộng rãi nhất. Trên phép chiếu này, phép chiếu chính xác nhất là gần xích đạo nhất, nhưng khi bạn di chuyển ra xa xích đạo, sẽ xảy ra nhiều biến dạng hơn.
Như bạn có thể thấy trên hình ảnh bên dưới, các quốc gia ở xa xích đạo hơn có kích thước không chính xác và có vẻ bị kéo dài. Greenland và Châu Phi nhìn có vẻ giống nhau nhưng thực ra Châu Phi thực sự lớn hơn Greenland 14 lần. Trên bản đồ của Mercator, Nam Cực lớn hơn tất cả các lục địa, nhưng trên thực tế, Nam Cực có kích thước tương đương với Mỹ và Mexico đặt cùng nhau.
Phe chiếu Mercator chủ yếu được sử dụng cho các hoạt động hàng hải. Phép chiếu này hiển thị hướng thực không đổi. Điều này có nghĩa là các đường thẳng trên bản đồ trùng với hướng la bàn, cho phép các thủy thủ vạch ra lộ trình của mình và đi vòng quanh thế giới.
Các phép chiếu bản đồ khác nhau
Ngoài phép chiếu Mercator phổ biến, tồn tại một loạt các phép chiếu bản đồ khác. Với hàng trăm phương pháp chiếu bản đồ đặc biệt, mỗi phương pháp mang lại cái nhìn độc đáo về thế giới của chúng ta. Mỗi phép chiếu mang một mức độ sai lệch đặc trưng. Sự đa dạng trong các phương pháp chiếu bản đồ xuất phát từ nhiều nguyên nhân:
- Bản đồ được sử dụng cho các hoạt động khác nhau – một số được sử dụng cho mục đích điều hướng, trong khi một số khác cần để nhìn trực tiếp hơn vào các quốc gia và lục địa.
- Mỗi hình chiếu có độ biến dạng khác nhau, giữ cho một số khu vực được chính xác trong khi những khu vực khác bị biến dạng nhiều.
- Một phép chiếu là không đủ; gần như không thể chiếu chính xác toàn bộ thế giới trên một bản đồ.
Hãy cùng khám phá một số phép chiếu bản đồ khác thường thấy hiện nay.
Phép chiếu Robinson
Được tạo ra vào năm 1961 bởi Arthur Robinson, phép chiếu Robinson được gọi là phép chiếu giả hình trụ. Trên bản đồ này, các đường vĩ độ là đường thẳng, giống như trên phép chiếu Mercator. Tuy nhiên, các đường dọc bị cong và ngày càng cong hơn khi ra xa Kinh tuyến.
Mặc dù có sự biến dạng trên bản đồ, đặc biệt là ở gần các cực, nhưng mức độ tương đối thấp. Bản đồ này được thiết kế mang tính nghệ thuật hơn để khiến nó trông giống một sự thể hiện chính xác hơn về thế giới.
Phép chiếu Gall-Peters
Bản đồ này do James Gall và Arno Peters tạo ra, thể hiện các quốc gia một cách cân đối và chính xác hơn. Cũng giống như phép chiếu Mercator, nó là phép chiếu hình trụ có độ biến dạng tương tự (chính xác hơn ở xích đạo, ít hơn về phía cực).
Tuy nhiên, các quốc gia đều có kích thước chính xác. Bản đồ cụ thể này hiện được sử dụng trên toàn cầu, thậm chí cả Liên Hợp Quốc. Một số người chỉ trích cách chiếu này, vì dù các quốc gia có kích thước phù hợp nhưng vẫn bị méo mó (do bị kéo dãn), khiến các quốc gia có góc và hình dạng không chính xác.
AuthaGraph
AuthaGraph được tạo ra vào năm 1999 bởi Hajime Narukawa và rất hữu ích trong việc giảm biến dạng trong khi vẫn tạo ra bản đồ hình chữ nhật. Thiết kế này khi gấp lại có thể tạo ra một quả địa cầu. Naruwaka chia địa cầu thành 96 hình tam giác, chiếu những hình tam giác này lên một khối tứ diện (kim tự tháp có đáy là hình tam giác).
Sau khi mở ra, khối tứ diện sẽ trở thành một hình chữ nhật, hiển thị thế giới được chiếu. Trong bản đồ này, các quốc gia đều có tỷ lệ tương xứng; tuy nhiên, hình dạng hơi bị biến dạng, một số quốc gia ở các vị trí khác so với các bản đồ khác và các đường kinh độ và vĩ độ được bố trí rời rạc hơn.
Sự cố với phép chiếu bản đồ
Một trong những vấn đề chính của việc chiếu bản đồ là thiếu độ chính xác. Thế giới của chúng ta có dạng hình cầu và việc cố gắng chiếu nó lên một bề mặt phẳng sẽ không bao giờ mang lại kết quả hoàn toàn chính xác.
Bằng cách này hay cách khác, cho dù bạn sử dụng phép chiếu nào, thông tin sẽ bị bóp méo, điều đó có nghĩa là bất kỳ phép chiếu bản đồ nào cũng sẽ có một số điểm không chính xác ở một mức độ nào đó. Ngay cả AuthaGraph siêu chính xác cũng làm biến dạng Bắc Cực một cách nhỏ bé và định hướng của các quốc gia cũng không chính xác.
Một số nhà phê bình cho rằng những dự đoán cũng có thể bị sai lệch. Đặc biệt là phép chiếu Mercator, được cho là bản đồ Châu Âu. Trên bản đồ này, cái gọi là Miền Bắc toàn cầu của thế giới lớn hơn Miền Nam toàn cầu tương ứng.
Châu Âu cũng nằm ngay giữa bản đồ, thu hút sự chú ý của chúng ta đến khu vực này hơn là phần còn lại của thế giới. Trong thời kỳ thuộc địa, việc các cường quốc châu Âu đứng đầu trên bản đồ thế giới được trang bị một cách hoàn hảo, có lợi cho các nước thuộc địa châu Âu.
Như vậy, thông qua nội dung đã trình bày trên bạn đã có được cái nhìn tổng quan về các phép chiếu hình bản đồ. Để khám phá thêm những kiến thức thú vị về địa lý, mời bạn ghé thăm yeudialy.edu.vn và tham khảo thêm nhiều bài viết khác.
